JP2020182904A - Emulsifier including carboxymethylated cellulose - Google Patents

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Kazuhiko Inoue
一彦 井上
未来也 伊藤
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未来也 伊藤
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Abstract

To provide an emulsifier including carboxymethylated cellulose.SOLUTION: An emulsifier includes carboxymethylated cellulose in which the degree of carboxymethyl substitution is 0.20 or more, in which the degree of crystallinity of a cellulose I type is 50% or more, and in which a median diameter is in the range of 10.0-150.0 μm. The emulsifier can also additionally include an aqueous medium.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、カルボキシメチルセルロースを含む乳化剤に関する。詳細には、特定のカルボキシメチル置換度、セルロースI型の結晶化度、及びメディアン径を有するカルボキシメチルセルロースを含む乳化剤に関する。 The present invention relates to emulsifiers containing carboxymethyl cellulose. More specifically, it relates to an emulsifier containing carboxymethyl cellulose having a specific degree of carboxymethyl substitution, crystallinity of cellulose type I, and median diameter.

カルボキシメチルセルロースは、セルロースの誘導体であり、セルロースの骨格を構成するグルコース残基中の水酸基の一部にカルボキシメチル基をエーテル結合させたものである。カルボキシメチルセルロースは、毒性がなく、また、その増粘性やチクソトロピー性(以下、「チクソ性」とも呼ぶ。)の性質から、飲食品や化粧品、医薬品、工業、建築などの様々な分野で、増粘剤、分散安定剤などとして使用されている。 Carboxymethyl cellulose is a derivative of cellulose, and is obtained by ether-bonding a carboxymethyl group to a part of hydroxyl groups in glucose residues constituting the skeleton of cellulose. Carboxymethyl cellulose is non-toxic, and because of its thickening and thixotropic properties (hereinafter, also referred to as "thixotropic"), it is thickened in various fields such as food and drink, cosmetics, pharmaceuticals, industry, and construction. It is used as an agent and dispersion stabilizer.

特許文献1には、カルボキシメチルセルロース(以下、「CMC」とも呼ぶ。)を、例えば、エマルジョンの乳化剤や保護コロイド、塗料、接着剤、パップ剤、コーティング剤など、また、合成洗剤のビルダー、ソフトクリームやジャムなどの安定剤、乳剤、クリーム、軟こうの安定剤、膨張性下剤、錠剤製造時の結合剤として使用することが記載されている。 Patent Document 1 describes carboxymethyl cellulose (hereinafter, also referred to as "CMC") as, for example, an emulsifier or protective colloid of an emulsion, a paint, an adhesive, a poultice, a coating agent, a builder of a synthetic detergent, or a soft cream. It is described to be used as a stabilizer such as jam or jam, an emulsion, a cream, a stabilizer for ointment, a swelling preparation, and a binder during tablet production.

特開2000−34301号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-3430

カルボキシメチルセルロースは、その増粘性、吸水性、保水性等の性質から、飲食品、化粧品、水系塗料など、様々な分野において添加剤として使用されている。これらの汎用されるカルボキシメチルセルロースは、一般に、セルロースの結晶性を有さない水溶性の高分子である。これに対し、セルロースの結晶性を残存させ水中で完全には溶解せずに繊維状の形状を一部維持するようなカルボキシメチルセルロースは、その形状や結晶性等の特徴から、保形性がより高いなど、新たな効果が得られることが期待される。 Carboxymethyl cellulose is used as an additive in various fields such as foods and drinks, cosmetics, and water-based paints because of its properties such as viscosity thickening, water absorption, and water retention. These commonly used carboxymethyl celluloses are generally water-soluble polymers that do not have the crystallinity of cellulose. On the other hand, carboxymethyl cellulose, which retains the crystallinity of cellulose and does not completely dissolve in water but partially maintains the fibrous shape, has better shape retention due to its shape, crystallinity, and other characteristics. It is expected that new effects such as high will be obtained.

しかし、セルロースの結晶性を残存させたカルボキシメチルセルロースは、不均質となりやすく、例えば、分散が不安定となったり、水中でダマを形成しやすいなどの問題が見られた。このような現象は、特に、セルロースの結晶性を残存させるためにカルボキシメチル置換度を低くした場合に顕著であった。これは、少ない量のカルボキシメチル基を、セルロースに均一に(すなわち、一箇所または数箇所に密集するような局所的な形態ではなく)導入することが困難であり、カルボキシメチル基が局所的に密集した部分が水に溶解しやすくなる一方で、カルボキシメチル基が少ない部分が溶解しないことなどにより、品質にばらつきが生じるためと考えられた。したがって、水系媒体に分散させることができる安定な品質のカルボキシメチルセルロースを得るためには、一定以上のカルボキシメチル置換度は必要であると考えられた。しかし、カルボキシメチル置換度を0.20以上にした場合には、例えば、セルロースI型の結晶化度を50%以上に維持することは困難であった。 However, carboxymethyl cellulose in which the crystallinity of cellulose remains tends to be inhomogeneous, and problems such as unstable dispersion and easy formation of lumps in water have been observed. Such a phenomenon was particularly remarkable when the degree of carboxymethyl substitution was lowered in order to retain the crystallinity of cellulose. This makes it difficult to uniformly introduce a small amount of carboxymethyl groups into the cellulose (ie, rather than in a local form that is clustered in one or several places), with the carboxymethyl groups being locally It is considered that the quality varies due to the fact that the dense part is easily dissolved in water, while the part with few carboxymethyl groups is not dissolved. Therefore, in order to obtain stable quality carboxymethyl cellulose that can be dispersed in an aqueous medium, it is considered that a certain degree of carboxymethyl substitution is required. However, when the degree of carboxymethyl substitution was 0.20 or more, it was difficult to maintain, for example, the crystallinity of cellulose type I at 50% or more.

本発明者らは、鋭意検討した結果、セルロースI型の結晶化度50%以上を維持しながら、カルボキシメチル置換度を0.20以上に高めることができるカルボキシメチルセルロースの製造方法を発見した。また、こうして得られたカルボキシメチル置換度が0.20以上であり、セルロースI型の結晶化度が50%以上であり、メディアン径が10.0〜150.0μmであるカルボキシメチルセルロースは、水系媒体と油系媒体との混合物に添加して家庭用ミキサー程度の撹拌力(回転数1000〜15000rpm)で撹拌、混合した際に、水系媒体と油系媒体との乳化を促進し、長期間安定な(すなわち、水系媒体と油系媒体とが長期にわたって分離しにくい)乳化物を形成できることがわかった。 As a result of diligent studies, the present inventors have discovered a method for producing carboxymethyl cellulose capable of increasing the degree of carboxymethyl substitution to 0.20 or more while maintaining the crystallinity of cellulose type I at 50% or more. Further, the carboxymethyl cellulose thus obtained having a degree of carboxymethyl substitution of 0.20 or more, a degree of crystallization of cellulose type I of 50% or more, and a median diameter of 10.0 to 150.0 μm is an aqueous medium. When added to a mixture of oil-based medium and agitated with a stirring force (rotation speed 1000 to 15,000 rpm) equivalent to that of a household mixer, emulsification of the aqueous medium and oil-based medium is promoted and stable for a long period of time. It was found that an emulsion (that is, an aqueous medium and an oil-based medium are difficult to separate for a long period of time) can be formed.

本発明としては、以下に限定されないが、次のものが挙げられる。
[1]カルボキシメチル置換度が0.20以上であり、かつ、セルロースI型の結晶化度が50%以上であり、メディアン径が10.0〜150.0μmであるカルボキシメチルセルロースを含む乳化剤。
[2]カルボキシメチルセルロースにおけるカルボキシメチル置換度が0.50以下である、[1]に記載の乳化剤。
[3]カルボキシメチルセルロースが、水を主とする溶媒下でマーセル化反応を行い、次いで、水と有機溶媒との混合溶媒下でカルボキシメチル化反応を行うことにより製造されたものである、[1]または[2]に記載の乳化剤。
[4]前記水を主とする溶媒が、水を50質量%より多く含む溶媒である、[3]に記載の乳化剤。
[5]前記混合溶媒における有機溶媒の割合が、水と有機溶媒との総和に対して、50〜99質量%である、[3]または[4]に記載の乳化剤。
[6]さらに水系媒体を含む、[1]〜[5]のいずれか1項に記載の乳化剤。
[7][1]〜[6]のいずれか1項に記載の乳化剤を含有する飲食品。
[8][1]〜[6]のいずれか1項に記載の乳化剤を含有する化粧品。
[9][1]〜[6]のいずれか1項に記載の乳化剤を含有する塗料。
[10][1]〜[6]のいずれか1項に記載の乳化剤を、水系媒体及び油系媒体の混合物に添加して、前記乳化剤、水系媒体、及び油系媒体の混合物を準備する工程、及び
前記乳化剤、水系媒体、及び油系媒体の混合物を撹拌して、水系媒体及び油系媒体が乳化した乳化物を調製する工程、
を含む、乳化物の製造方法。
[11]前記乳化剤、水系媒体、及び油系媒体の混合物を準備する工程において、前記乳化物におけるカルボキシメチルセルロースの固形分が、0.05〜1.00質量%となるように前記乳化剤を添加することを含む、[10]に記載の乳化物の製造方法。
[12]前記乳化物を調製する工程において、撹拌を、回転数1000〜15000rpmで1分間以上行うことを含む、[11]または[12]に記載の乳化物の製造方法。
The present invention includes, but is not limited to, the following.
[1] An emulsifier containing carboxymethyl cellulose having a degree of carboxymethyl substitution of 0.20 or more, a degree of crystallinity of cellulose type I of 50% or more, and a median diameter of 10.0 to 150.0 μm.
[2] The emulsifier according to [1], wherein the degree of carboxymethyl substitution in carboxymethyl cellulose is 0.50 or less.
[3] Carboxymethyl cellulose is produced by carrying out a mercerization reaction under a solvent mainly containing water, and then carrying out a carboxymethylation reaction under a mixed solvent of water and an organic solvent. [1] ] Or the emulsifier according to [2].
[4] The emulsifier according to [3], wherein the solvent mainly containing water is a solvent containing more than 50% by mass of water.
[5] The emulsifier according to [3] or [4], wherein the ratio of the organic solvent in the mixed solvent is 50 to 99% by mass with respect to the total of water and the organic solvent.
[6] The emulsifier according to any one of [1] to [5], which further comprises an aqueous medium.
[7] A food or drink containing the emulsifier according to any one of [1] to [6].
[8] A cosmetic product containing the emulsifier according to any one of [1] to [6].
[9] A coating material containing the emulsifier according to any one of [1] to [6].
[10] A step of adding the emulsifier according to any one of [1] to [6] to a mixture of an aqueous medium and an oil-based medium to prepare a mixture of the emulsifier, the aqueous medium, and an oil-based medium. , And the step of stirring the mixture of the emulsifier, the aqueous medium, and the oil-based medium to prepare an emulsion in which the aqueous medium and the oil-based medium are emulsified.
A method for producing an emulsion, including.
[11] In the step of preparing a mixture of the emulsifier, the aqueous medium, and the oil-based medium, the emulsifier is added so that the solid content of carboxymethyl cellulose in the emulsion is 0.05 to 1.00% by mass. The method for producing an emulsion according to [10], which comprises the above.
[12] The method for producing an emulsion according to [11] or [12], which comprises performing stirring at a rotation speed of 1000 to 15000 rpm for 1 minute or more in the step of preparing the emulsion.

本発明の乳化剤は、セルロースI型の結晶性が残存していながらも安定な品質を有しており、水系媒体及び油系媒体の混合物に添加して撹拌、混合した場合に、安定な乳化物の形成を促進することができる。乳化物の形成を必要とする様々な分野、例えば、これらに限定されないが、食品、化粧品、塗料などの分野における乳化剤として使用するのに適しているといえる。 The emulsifier of the present invention has stable quality even though the crystallinity of cellulose type I remains, and is a stable emulsion when added to a mixture of an aqueous medium and an oil medium, stirred and mixed. Can promote the formation of. It can be said that it is suitable for use as an emulsifier in various fields that require the formation of emulsions, for example, but not limited to these, in fields such as foods, cosmetics, and paints.

<カルボキシメチルセルロース>
本発明は、カルボキシメチル置換度が0.20以上であり、セルロースI型の結晶化度が50%以上であり、メディアン径が10.0〜150.0μmであるカルボキシメチルセルロースを含む乳化剤に関する。
<Carboxymethyl cellulose>
The present invention relates to an emulsifier containing carboxymethyl cellulose having a carboxymethyl substitution degree of 0.20 or more, a cellulose type I crystallinity of 50% or more, and a median diameter of 10.0 to 150.0 μm.

カルボキシメチルセルロースは、セルロースを構成するグルコース残基中の水酸基の一部がカルボキシメチル基とエーテル結合した構造を有する。カルボキシメチルセルロースは、塩の形態をとる場合もあり、本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースには、カルボキシメチルセルロースの塩も含まれるものとする。カルボキシメチルセルロースの塩としては、例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム塩などの金属塩などが挙げられる。 Carboxymethyl cellulose has a structure in which some of the hydroxyl groups in the glucose residues constituting the cellulose are ether-bonded to the carboxymethyl group. Carboxymethyl cellulose may be in the form of a salt, and the carboxymethyl cellulose used in the present invention also includes a salt of carboxymethyl cellulose. Examples of the salt of carboxymethyl cellulose include metal salts such as sodium carboxymethyl cellulose salt.

<カルボキシメチル置換度>
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、セルロースの無水グルコース単位当たりのカルボキシメチル置換度が0.20以上である。好ましくは、カルボキシメチル置換度は0.23以上である。カルボキシメチル置換度が0.20未満であると、水系媒体及び油系媒体の混合物に添加した際に沈殿したり、また凝集を生じるなどして均一な乳化物を形成させることが困難である。カルボキシメチル置換度の上限値は、好ましくは0.50以下であり、より好ましくは0.40以下である。カルボキシメチル置換度が0.50を超えると水系媒体への溶解が起こりやすくなり、繊維形態を維持できなくなり、乳化促進効果と乳化物の安定化効果が低減する可能性がある。また、水系媒体中で粒径を測定することができなくなる。したがって、カルボキシメチル置換度は、0.20以上0.50以下の範囲であることが好ましい。なお、0.20以上0.50以下の範囲では、後述するセルロースI型の結晶化度が50%以上であるカルボキシメチルセルロースを得ること自体が特に従来の水媒法では困難であったが、本発明者らは、例えば後述する製法により、カルボキシメチル置換度0.20以上0.50以下であり、セルロースI型の結晶化度が50%以上であり、品質の安定したカルボキシメチルセルロースを製造できることを見出した。カルボキシメチル置換度は、反応させるカルボキシメチル化剤の添加量、マーセル化剤の量、水と有機溶媒の組成比率をコントロールすること等によって調整することができる。
<Degree of carboxymethyl substitution>
The carboxymethyl cellulose used in the present invention has a carboxymethyl substitution degree of 0.20 or more per anhydrous glucose unit of cellulose. Preferably, the degree of carboxymethyl substitution is 0.23 or more. If the degree of carboxymethyl substitution is less than 0.20, it is difficult to form a uniform emulsion due to precipitation or aggregation when added to a mixture of an aqueous medium and an oil medium. The upper limit of the carboxymethyl substitution degree is preferably 0.50 or less, more preferably 0.40 or less. If the degree of carboxymethyl substitution exceeds 0.50, dissolution in an aqueous medium is likely to occur, the fiber morphology cannot be maintained, and the emulsification promoting effect and the emulsion stabilizing effect may be reduced. In addition, the particle size cannot be measured in an aqueous medium. Therefore, the degree of carboxymethyl substitution is preferably in the range of 0.20 or more and 0.50 or less. In the range of 0.20 or more and 0.50 or less, it was particularly difficult to obtain carboxymethyl cellulose having a crystallinity of cellulose type I described later of 50% or more by the conventional water medium method. The inventors have stated that carboxymethyl cellulose having a carboxymethyl substitution degree of 0.20 or more and 0.50 or less, a cellulose type I crystallinity of 50% or more, and stable quality can be produced by, for example, a production method described later. I found it. The degree of carboxymethyl substitution can be adjusted by controlling the amount of the carboxymethylating agent to be reacted, the amount of the mercerizing agent, the composition ratio of water and the organic solvent, and the like.

本発明において無水グルコース単位とは、セルロースを構成する個々の無水グルコース(グルコース残基)を意味する。また、カルボキシメチル置換度(エーテル化度ともいう。)とは、セルロースを構成するグルコース残基中の水酸基のうちカルボキシメチルエーテル基に置換されているものの割合(1つのグルコース残基当たりのカルボキシメチルエーテル基の数)を示す。なお、カルボキシメチル置換度はDSと略すことがある。 In the present invention, the anhydrous glucose unit means individual anhydrous glucose (glucose residue) constituting cellulose. The degree of carboxymethyl substitution (also referred to as the degree of etherification) is the ratio of hydroxyl groups in glucose residues constituting cellulose that are substituted with carboxymethyl ether groups (carboxymethyl per glucose residue). The number of ether groups) is shown. The degree of carboxymethyl substitution may be abbreviated as DS.

カルボキシメチル置換度の測定方法は以下の通りである:
試料約2.0gを精秤して、300mL共栓付き三角フラスコに入れる。硝酸メタノール(メタノール1000mLに特級濃硝酸100mLを加えた液)100mLを加え、3時間振盪して、カルボキシメチル化セルロースの塩(CMC)をH−CMC(水素型カルボキシメチル化セルロース)に変換する。その絶乾H−CMCを1.5〜2.0g精秤し、300mL共栓付き三角フラスコに入れる。80%メタノール15mLでH−CMCを湿潤し、0.1N−NaOHを100mL加え、室温で3時間振盪する。指示薬として、フェノールフタレインを用いて、0.1N−HSOで過剰のNaOHを逆滴定し、次式によってカルボキシメチル置換度(DS値)を算出する。
A=[(100×F’−0.1N−HSO(mL)×F)×0.1]/(H−CMCの絶乾質量(g))
カルボキシメチル置換度=0.162×A/(1−0.058×A)
F’:0.1N−HSOのファクター
F:0.1N−NaOHのファクター。
The method for measuring the degree of carboxymethyl substitution is as follows:
Weigh approximately 2.0 g of the sample and place it in an Erlenmeyer flask with a 300 mL stopper. 100 mL of methanol nitrate (a solution of 1000 mL of methanol plus 100 mL of special grade concentrated nitric acid) is added and shaken for 3 hours to convert the salt of carboxymethylated cellulose (CMC) into H-CMC (hydrogen-type carboxymethylated cellulose). Weigh 1.5 to 2.0 g of the absolutely dry H-CMC and place it in an Erlenmeyer flask with a 300 mL stopper. Wet H-CMC with 15 mL of 80% methanol, add 100 mL of 0.1N-NaOH, and shake at room temperature for 3 hours. Using phenolphthalein as an indicator, excess NaOH is back titrated with 0.1 N-H 2 SO 4 , and the degree of carboxymethyl substitution (DS value) is calculated by the following formula.
A = [(100 x F'-0.1N-H 2 SO 4 (mL) x F) x 0.1] / (absolute dry mass (g) of H-CMC)
Carboxymethyl substitution degree = 0.162 × A / (1 to 0.058 × A)
F': 0.1N-H 2 SO 4 factor F: 0.1N-NaOH factor.

<セルロースI型の結晶化度>
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースにおけるセルロースI型の結晶化度は、50%以上である。好ましくは、上記結晶化度は60%以上である。セルロースI型の結晶化度が50%未満であると、所望の乳化促進効果が得られない。セルロースの結晶性は、マーセル化剤の濃度と処理時の温度、並びにカルボキシメチル化の度合によって制御できる。マーセル化及びカルボキシメチル化においては高濃度のアルカリが使用されるために、セルロースのI型結晶がII型に変換されやすいが、アルカリ(マーセル化剤)の使用量を調整するなどして変性の度合いを調整することによって、所望の結晶性を維持させることができる。セルロースI型の結晶化度の上限は特に限定されない。現実的には90%程度が上限となると考えられる。
<Crystallinity of cellulose type I>
The crystallinity of cellulose type I in carboxymethyl cellulose used in the present invention is 50% or more. Preferably, the crystallinity is 60% or more. If the crystallinity of cellulose type I is less than 50%, the desired emulsion promoting effect cannot be obtained. The crystallinity of cellulose can be controlled by the concentration of the mercerizing agent, the temperature during treatment, and the degree of carboxymethylation. Since a high concentration of alkali is used in mercerization and carboxymethylation, type I crystals of cellulose are easily converted to type II, but they are modified by adjusting the amount of alkali (mercerizing agent) used. By adjusting the degree, the desired crystallinity can be maintained. The upper limit of the crystallinity of cellulose type I is not particularly limited. In reality, about 90% is considered to be the upper limit.

カルボキシメチル化パルプのセルロースI型の結晶化度の測定方法は、以下の通りである:
試料をガラスセルに乗せ、X線回折測定装置(LabX XRD−6000、島津製作所製)を用いて測定する。結晶化度の算出はSegal等の手法を用いて行い、X線回折図の2θ=10゜〜30゜の回折強度をベースラインとして、2θ=22.6゜の002面の回折強度と2θ=18.5゜のアモルファス部分の回折強度から次式により算出する。
The method for measuring the crystallinity of cellulose type I of carboxymethylated pulp is as follows:
The sample is placed on a glass cell and measured using an X-ray diffraction measuring device (LabX XRD-6000, manufactured by Shimadzu Corporation). The crystallinity is calculated by using a method such as Segal, and the diffraction intensity of the 002 surface of 2θ = 22.6 ° and 2θ = are based on the diffraction intensity of 2θ = 10 ° to 30 ° in the X-ray diffraction diagram. It is calculated by the following formula from the diffraction intensity of the amorphous portion of 18.5 °.

Xc=(I002c―Ia)/I002c×100
Xc=セルロースのI型の結晶化度(%)
I002c:2θ=22.6゜、002面の回折強度
Ia:2θ=18.5゜、アモルファス部分の回折強度。
Xc = (I002c-Ia) / I002c × 100
Xc = Cellulose type I crystallinity (%)
I002c: 2θ = 22.6 °, diffraction intensity of 002 surface Ia: 2θ = 18.5 °, diffraction intensity of amorphous part.

カルボキシメチルセルロースは、一般に、セルロースをアルカリで処理(マーセル化)した後、得られたマーセル化セルロース(アルカリセルロースともいう。)を、カルボキシメチル化剤(エーテル化剤ともいう。)と反応させることにより製造することができる。 Carboxymethyl cellulose is generally obtained by treating cellulose with an alkali (mercerization) and then reacting the obtained mercerized cellulose (also referred to as alkali cellulose) with a carboxymethylating agent (also referred to as an etherifying agent). Can be manufactured.

<メディアン径>
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、メディアン径が10.0〜150.0μmである。好ましくは、25.0〜100.0μm、さらに好ましくは、35.0〜70.0μmである。メディアン径が10.0μm未満であると、微粉のため粉が舞うなどして取り扱いが困難であり、150.0μmを超えると大きすぎることで嵩高くなり粉体の詰め作業が困難なので好ましくない。さらに、メディアン径が上記の範囲にあることで、カルボキシメチルセルロースの繊維長や繊維径が細くなりすぎず一定の範囲で保たれ、良好な乳化促進効果と、乳化物の長期安定性を発揮しやすくなると推測される。カルボキシメチルセルロースのメディアン径は、カルボキシメチルセルロースを湿式または乾式で粉砕することにより調整することができる。
<Median diameter>
The carboxymethyl cellulose used in the present invention has a median diameter of 10.0 to 150.0 μm. It is preferably 25.0 to 100.0 μm, more preferably 35.0 to 70.0 μm. If the median diameter is less than 10.0 μm, it is difficult to handle because the powder is fluttering because it is fine powder, and if it exceeds 150.0 μm, it becomes bulky and the powder packing work is difficult, which is not preferable. Furthermore, when the median diameter is within the above range, the fiber length and fiber diameter of carboxymethyl cellulose are not too thin and are maintained within a certain range, and it is easy to exhibit a good emulsification promoting effect and long-term stability of the emulsion. It is presumed to be. The median diameter of carboxymethyl cellulose can be adjusted by grinding carboxymethyl cellulose wet or dry.

なおメディアン径は、以下の手順により測定することができる:
分散媒としてメタノールを用い、散乱強度0.1〜20%となるようにサンプルを調製し、レーザー回折式粒度分布測定装置(マルバーン社製、マスターサイザー3000)にて測定する。
The median diameter can be measured by the following procedure:
Using methanol as the dispersion medium, prepare a sample so that the scattering intensity is 0.1 to 20%, and measure the sample with a laser diffraction type particle size distribution measuring device (Malburn Co., Ltd., Mastersizer 3000).

<粘度>
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、水中で高い粘度を示すものが好ましい。本明細書において、粘度の測定方法は、以下の通りである:
所定の濃度のカルボキシメチルセルロースを含有する水を分散媒とした分散体を調製する。25℃で撹拌機を用いて600rpmで3時間撹拌する。その後、JIS−Z−8803の方法に準じて、B型粘度計(東機産業社製)を用いて、所定の回転数で3分後の粘度を測定する。
<Viscosity>
The carboxymethyl cellulose used in the present invention preferably has a high viscosity in water. In the present specification, the method for measuring viscosity is as follows:
A dispersion using water containing a predetermined concentration of carboxymethyl cellulose as a dispersion medium is prepared. Stir at 600 rpm for 3 hours using a stirrer at 25 ° C. Then, according to the method of JIS-Z-8803, the viscosity after 3 minutes is measured at a predetermined rotation speed using a B-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).

本発明の乳化剤に用いられるカルボキシメチルセルロースの固形分を1%(w/v)(分散媒:水)とした際の回転数6rpmにおける粘度(25℃)は、1000mPa・s〜30000mPa・sであることが好ましく、2000mPa・s〜25000mPa・sがさらに好ましく、2500mPa・s〜20000mPa・sがさらに好ましい。また、回転数60rpmにおける粘度(25℃)は、100mPa・s〜10000mPa・sであることが好ましく、300mPa・s〜5000mPa・sがさらに好ましく、500mPa・s〜4000mPa・sがさらに好ましい。 When the solid content of carboxymethyl cellulose used in the emulsifier of the present invention is 1% (w / v) (dispersion medium: water), the viscosity (25 ° C.) at 6 rpm is 1000 mPa · s to 30,000 mPa · s. It is preferable, 2000 mPa · s to 25,000 mPa · s is more preferable, and 2500 mPa · s to 20000 mPa · s is further preferable. The viscosity (25 ° C.) at a rotation speed of 60 rpm is preferably 100 mPa · s to 10000 mPa · s, more preferably 300 mPa · s to 5000 mPa · s, and even more preferably 500 mPa · s to 4000 mPa · s.

<アニオン化度>
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、アニオン化度(アニオン電荷密度ともいう。)が0.00meq/g以上1.00meq/g以下であることが好ましい。アニオン化度の測定方法は、以下の通りである:
カルボキシメチルセルロースを水に分散し、固形分10g/Lの水分散体を調製し、マグネチックスターラーを用い一昼夜1000rpmにて撹拌する。得られたスラリーを0.1g/Lに希釈後、10ml採取し、流動電流検出器(Mutek Particle Charge Detector 03)用い、1/1000規定度のジアリルジメチルアンモニウムクロリド(DADMAC)で滴定して、流動電流がゼロになるまでのDADMACの添加量を用い、以下の式によりアニオン化度を算出する:
q=(V×c)/m
q:アニオン化度(meq/g)
V:流動電流がゼロになるまでのDADMACの添加量(L)
c:DADMACの濃度(meq/L)
m:測定試料中のカルボキシメチル化パルプの質量(g)。
<Degree of anionization>
The carboxymethyl cellulose used in the present invention preferably has an anionization degree (also referred to as anion charge density) of 0.00 meq / g or more and 1.00 meq / g or less. The method for measuring the degree of anionization is as follows:
Carboxymethyl cellulose is dispersed in water to prepare an aqueous dispersion having a solid content of 10 g / L, and the mixture is stirred with a magnetic stirrer at 1000 rpm for a whole day and night. After diluting the obtained slurry to 0.1 g / L, 10 ml was sampled, titrated with a 1/1000 normal diallyldimethylammonium chloride (DADMAC) using a flow current detector (Mutek Particle Charge Detector 03), and flowed. Using the amount of DADMAC added until the current becomes zero, calculate the degree of anionization by the following formula:
q = (V × c) / m
q: Degree of anionization (meq / g)
V: Addition amount (L) of DADMAC until the flow current becomes zero
c: DADMAC concentration (meq / L)
m: Mass (g) of carboxymethylated pulp in the measurement sample.

本明細書において、「アニオン化度」とは、上記の測定方法から分かるように、単位質量のカルボキシメチルセルロースにおいて、アニオン性基を中和するのに要したDADMACの当量に相当し、単位質量のカルボキシメチルセルロースあたりのアニオンの当量に相当する。 In the present specification, the "degree of anionization" corresponds to the equivalent amount of DADMAC required to neutralize an anionic group in a unit mass of carboxymethyl cellulose, as can be seen from the above measurement method, and has a unit mass of carboxymethyl cellulose. Corresponds to the equivalent of anions per carboxymethyl cellulose.

カルボキシメチルセルロースのアニオン化度は、0.00meq/g以上1.00meq/g以下であることが好ましく、0.00meq/g以上0.80meq/g以下がさらに好ましく、0.00meq/g以上0.60meq/g以下がさらに好ましい。このような範囲のアニオン化度を有するカルボキシメチルセルロースは、アニオン化度が1.00meq/gよりも高いカルボキシメチルセルロースに比べて、カルボキシメチル基が、局所的ではなく、セルロース全体にわたり均一に導入されていると考えられ、本発明の効果をより安定に得ることができると考えられる。このようなアニオン化度を有するカルボキシメチルセルロースは、例えば、後述する方法により製造することができる。 The degree of anionization of carboxymethyl cellulose is preferably 0.00 meq / g or more and 1.00 meq / g or less, more preferably 0.00 meq / g or more and 0.80 meq / g or less, and 0.00 meq / g or more and 0. More preferably, it is 60 meq / g or less. In carboxymethyl cellulose having a degree of anionization in such a range, the carboxymethyl group is introduced uniformly throughout the cellulose rather than locally, as compared with carboxymethyl cellulose having a degree of anionization higher than 1.00 meq / g. It is considered that the effect of the present invention can be obtained more stably. Carboxymethyl cellulose having such an anionization degree can be produced, for example, by a method described later.

<濾過残渣の割合>
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、水を分散媒として分散体としたときに(水分散体)、ダマ(塊)の形成が少ない(すなわち、濾過残渣を形成する割合が少ない)ものが好ましい。具体的には、水500gにカルボキシメチルセルロースを投入し、400rpmで5秒間撹拌した後、20メッシュのフィルターを用いて自然濾過した際のフィルター上の濾過残渣の乾燥質量が、水に投入したカルボキシメチルセルロースの乾燥質量に対して、0〜30質量%であることが好ましい(本明細書において、上記の方法で算出される水に投入したカルボキシメチルセルロースの乾燥質量に対する自然濾過後の濾過残渣の乾燥質量の割合を、「濾過残渣の割合」と呼ぶ。)。濾過残渣の割合の具体的な測定方法は、以下の通りである:
(1)濾過残渣の量の測定
1Lのビーカーに500gの水を採取する。カルボキシメチルセルロース5gを分取し、質量を記録する(カルボキシメチルセルロースの質量)。撹拌器(IKA(登録商標)EUROSTAR P CV S1(IKA社製))に撹拌羽をセットし、400rpmで水を撹拌しておく。質量を記録しておいたカルボキシメチルセルロースを、撹拌している水中に一気に投入し、投入後5秒間撹拌する。撹拌終了後、撹拌器の電源を切る。撹拌終了後、迅速に、あらかじめ質量を測定しておいた20メッシュのフィルターを用いて自然濾過を行う。自然濾過後、フィルターとその上の残渣をともに、バット上で100℃で2時間乾燥させる。フィルターとその上の残渣の質量を測定し、フィルターの質量を差し引くことで残渣の絶乾質量(g)を計算する(絶乾残渣質量)。
(2)カルボキシメチルセルロースの水分量の計算
秤量瓶を100℃で2時間加熱し、シリカゲルの入ったデシケーター内で冷却し、秤量瓶の絶乾質量を精秤する(絶乾秤量瓶質量)。カルボキシメチルセルロースを秤量瓶中に約1.5g量り取り、精秤する(乾燥前CMC質量)。秤量瓶のふたを開け、105℃で2時間加熱乾燥する。秤量瓶のふたを閉め、シリカゲルの入ったデシケーター内で15分間冷却する。乾燥後の秤量瓶質量(乾燥後のカルボキシメチルセルロースを含む)を精秤する(乾燥後CMC入り秤量瓶質量)。以下の式を用いて、カルボキシメチルセルロースの水分量を計算する:
カルボキシメチルセルロースの水分(%)=[{乾燥前CMC質量(g)−(乾燥後CMC入り秤量瓶質量(g)−絶乾秤量瓶質量(g))}/乾燥前CMC質量(g)] ×100。
(3)濾過残渣の割合の計算
(1)で測定したカルボキシメチル化セルロースの質量(g)及び絶乾残渣質量(g)、ならびに(2)で計算したカルボキシメチルセルロースの水分(%)を用いて、以下の式により、カルボキシメチルセルロースの濾過残渣の割合を計算する:
カルボキシメチルセルロースの濾過残渣の割合(%)=[絶乾残渣質量(g)/{カルボキシメチルセルロースの質量(g)×(100−カルボキシメチルセルロースの水分(%))/100}]×100。
<Ratio of filtration residue>
The carboxymethyl cellulose used in the present invention preferably has a small amount of lumps (lumps) formed when water is used as a dispersion medium (aqueous dispersion) (that is, a small proportion of filtration residues is formed). Specifically, carboxymethyl cellulose was added to 500 g of water, stirred at 400 rpm for 5 seconds, and then naturally filtered using a 20-mesh filter. The dry mass of the filtration residue on the filter was the dry mass of the filtration residue added to the water. It is preferably 0 to 30% by mass based on the dry mass of the above (in the present specification, the dry mass of the filtration residue after natural filtration with respect to the dry mass of carboxymethyl cellulose added to water calculated by the above method. The proportion is referred to as the "percentage of filtration residue"). Specific methods for measuring the proportion of filtration residue are as follows:
(1) Measurement of the amount of filtration residue 500 g of water is collected in a 1 L beaker. Divide 5 g of carboxymethyl cellulose and record the mass (mass of carboxymethyl cellulose). A stirring blade is set in a stirrer (IKA (registered trademark) EUROSTAR PCV S1 (manufactured by IKA)), and water is stirred at 400 rpm. Carboxymethyl cellulose whose mass has been recorded is added to the stirring water at once, and the mixture is stirred for 5 seconds after the addition. After stirring is completed, turn off the power of the stirrer. After the stirring is completed, natural filtration is quickly performed using a 20-mesh filter whose mass has been measured in advance. After natural filtration, both the filter and the residue on it are dried on a vat at 100 ° C. for 2 hours. The absolute dry mass (g) of the residue is calculated by measuring the mass of the filter and the residue on it and subtracting the mass of the filter (absolute dry residue mass).
(2) Calculation of Moisture Content of Carboxymethyl Cellulose The weighing bottle is heated at 100 ° C. for 2 hours, cooled in a desiccator containing silica gel, and the absolute dry mass of the weighing bottle is precisely weighed (absolute dry weighing bottle mass). Weigh about 1.5 g of carboxymethyl cellulose in a weighing bottle and weigh it precisely (CMC mass before drying). Open the lid of the weighing bottle and heat to dry at 105 ° C. for 2 hours. Close the lid of the weighing bottle and cool in a desiccator containing silica gel for 15 minutes. The mass of the weighing bottle after drying (including the carboxymethyl cellulose after drying) is precisely weighed (the mass of the weighing bottle containing CMC after drying). Calculate the water content of carboxymethyl cellulose using the following formula:
Moisture (%) of carboxymethyl cellulose = [{CMC mass before drying (g)-(mass of weighing bottle containing CMC after drying (g) -mass of absolute dry weighing bottle (g))} / mass of CMC before drying (g)] × 100.
(3) Calculation of the ratio of filtered residue Using the mass (g) of carboxymethylated cellulose and the mass of absolute dry residue (g) measured in (1), and the water content (%) of carboxymethyl cellulose calculated in (2). , Calculate the proportion of carboxymethyl cellulose filtration residue by the following formula:
Percentage of filtration residue of carboxymethyl cellulose (%) = [mass of absolute dry residue (g) / {mass of carboxymethyl cellulose (g) x (water content of 100-carboxymethyl cellulose (%)) / 100}] x 100.

上記式により算出されるカルボキシメチルセルロースの濾過残渣の割合は、0〜30%であることが好ましく、0〜20%であることがさらに好ましく、0〜10%であることがさらに好ましい。濾過残渣の割合の少ないカルボキシメチルセルロースは、分散させやすく、取扱い性に優れる。このような濾過残渣の割合の少ないカルボキシメチルセルロースは、例えば、後述する方法により製造することができる。 The ratio of the filtration residue of carboxymethyl cellulose calculated by the above formula is preferably 0 to 30%, more preferably 0 to 20%, still more preferably 0 to 10%. Carboxymethyl cellulose, which has a small proportion of filtration residue, is easy to disperse and has excellent handleability. Carboxymethyl cellulose having a small proportion of such filtration residue can be produced, for example, by the method described later.

<ショッパー・リーグラろ水度>
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、ショッパー・リーグラろ水度が60.0゜SR以上であることが好ましい。ショッパー・リーグラろ水度の測定方法は、JISP 82121−1:2012に準じ、具体的には、以下の通りである:
カルボキシメチルセルロースを水に分散し、固形分10g/Lの水分散体を調製し、マグネチックスターラーを用い一昼夜1000rpmにて撹拌する。得られたスラリーを1g/Lに希釈する。ミューテック社製DFR−04に60メッシュスクリーン(ワイヤー太さ0.17mm)をセットし、1000mlの検液から、上記メッシュを通過する液量を60秒間計測し、JISP 8121−1:2012に準じた方法で、ショッパー・リーグラろ水度を算出する。
<Shopper Rigra Water Degree>
The carboxymethyl cellulose used in the present invention preferably has a shopper-ligula freeness of 60.0 ° SR or higher. The method for measuring the freeness of shopper / leaguer is based on JISP 82121-1: 2012, and specifically, it is as follows:
Carboxymethyl cellulose is dispersed in water to prepare an aqueous dispersion having a solid content of 10 g / L, and the mixture is stirred with a magnetic stirrer at 1000 rpm for a whole day and night. The resulting slurry is diluted to 1 g / L. A 60 mesh screen (wire thickness 0.17 mm) was set on DFR-04 manufactured by Mutec, and the amount of liquid passing through the mesh was measured for 60 seconds from 1000 ml of the test solution, and according to JISP 812-1: 2012. Calculate the Shopper-Regula free water content by the above method.

ショッパー・リーグラろ水度は、繊維の懸濁液の水切れの程度を測定するものであり、下限値は0゜SR、上限値は100゜SRであり、ショッパー・リーグラろ水度が100゜SRに近づくほど、水切れ(排水量)が少ないことを示し、すなわち、繊維の保水性が高いことを示す。 The Shopper-Leigler filtrate is a measure of the degree of drainage of the fiber suspension, the lower limit is 0 ° SR, the upper limit is 100 ° SR, and the shopper-Leiger filtrate is 100 ° SR. The closer to, the smaller the drainage (drainage amount), that is, the higher the water retention of the fiber.

カルボキシメチルセルロースのショッパー・リーグラろ水度は、60.0゜SR以上であることが好ましく、65.0゜SR以上であることがさらに好ましい。上限は特に限定されないが、100.0゜SR以下であり、好ましくは、90.0゜SR以下である。ショッパー・リーグラろ水度が60.0゜SR以上であるカルボキシメチルセルロースは、保水性が高く、例えば、これらに限定されないが、飲食品、化粧品、塗料、医薬品などの様々な組成物において、保水剤としての効果も発揮すると考えられる。このようなショッパー・リーグラろ水度を有するカルボキシメチルセルロースは、例えば、後述する方法により製造することができる。 The shopper-ligula freeness of carboxymethyl cellulose is preferably 60.0 ° SR or higher, and more preferably 65.0 ° SR or higher. The upper limit is not particularly limited, but is 100.0 ° SR or less, preferably 90.0 ° SR or less. Shopper-Regula Carboxymethyl cellulose having a free water content of 60.0 ° SR or higher has high water retention, and is, for example, not limited to these, in various compositions such as foods and drinks, cosmetics, paints, and pharmaceuticals. It is thought that the effect of Carboxymethyl cellulose having such a shopper-ligula freeness can be produced, for example, by the method described later.

<カナディアンスタンダードフリーネス>
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、カナディアンスタンダードフリーネス(カナダ標準濾水度)が150ml以下であることが好ましく、120ml以下がより好ましく、110ml以下がさらに好ましい。このようなカナディアンスタンダードフリーネスを有するカルボキシメチルセルロースは、例えば、後述する方法により製造することができる。カナディアンスタンダードフリーネスは、繊維の懸濁液の水切れの程度を測定するものであり、値が小さいほど水切れ(排水量)が少ないことを示し、すなわち、繊維の保水性が高いことを示す。カナディアンスタンダードフリーネスの測定方法は、以下の通りである:
前述したショッパー・リーグラ濾水度と同様の方法で試料を調製し、ミューテック社製DFR−04に60メッシュスクリーン(ワイヤー太さ0.17mm)をセットし、1000mlの検液から、上記メッシュを通過する液量を60秒間計測し、JISP 8121−2:2012に準じた方法で、カナディアンスタンダードフリーネスを算出する。
<Canadian Standard Freeness>
The carboxymethyl cellulose used in the present invention preferably has a Canadian standard freeness (Canadian standard drainage degree) of 150 ml or less, more preferably 120 ml or less, and even more preferably 110 ml or less. Carboxymethyl cellulose having such Canadian standard freedom can be produced, for example, by the method described later. The Canadian standard freeness measures the degree of drainage of the fiber suspension, and the smaller the value, the smaller the drainage (displacement), that is, the higher the water retention of the fiber. The measurement method of Canadian Standard Freeness is as follows:
Prepare a sample by the same method as the above-mentioned shopper-rigra drainage degree, set a 60 mesh screen (wire thickness 0.17 mm) on DFR-04 manufactured by Mutec, and apply the above mesh from 1000 ml of the test solution. The amount of liquid passing through is measured for 60 seconds, and the Canadian standard freeness is calculated by a method according to JISP 8121-2: 2012.

<濾水量>
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、濾水量が400ml以下であることが好ましく、380ml以下がより好ましく、370ml以下がさらに好ましい。このような濾水量を有するカルボキシメチルセルロースは、例えば、後述する方法により製造することができる。濾水量は、繊維の懸濁液の水切れの程度を測定するものであり、値が小さいほど水切れ(排水量)が少ないことを示し、すなわち、繊維の保水性が高いことを示す。濾水量の測定方法は、以下の通りである:
前述したショッパー・リーグラ濾水度と同様の方法で試料を調整し、ミューテック社製DFR−04に60メッシュスクリーン(ワイヤー太さ0.17mm)をセットし、1000mlの検液から、上記メッシュを通過する液量を60秒間計測し、濾水量を算出した。
<Amount of drainage>
The amount of filtered water of the carboxymethyl cellulose used in the present invention is preferably 400 ml or less, more preferably 380 ml or less, still more preferably 370 ml or less. Carboxymethyl cellulose having such a drainage amount can be produced, for example, by the method described later. The amount of drained water measures the degree of drainage of the fiber suspension, and the smaller the value, the smaller the drainage (displacement), that is, the higher the water retention of the fiber. The method for measuring the amount of drained water is as follows:
Prepare the sample by the same method as the above-mentioned shopper-rigra drainage degree, set a 60 mesh screen (wire thickness 0.17 mm) on DFR-04 manufactured by Mutec, and apply the above mesh from 1000 ml of the test solution. The amount of liquid passing through was measured for 60 seconds, and the amount of filtered water was calculated.

<カルボキシメチルセルロースの製法>
カルボキシメチルセルロースは、一般に、セルロースをアルカリで処理(マーセル化)した後、得られたマーセル化セルロース(アルカリセルロースともいう。)を、カルボキシメチル化剤(エーテル化剤ともいう。)と反応させることにより製造することができる。一般的なカルボキシメチルセルロースの製法としては、マーセル化とカルボキシメチル化の両方を水を溶媒として行う方法である水媒法と、マーセル化とカルボキシメチル化の両方を有機溶媒を主とする溶媒下で行う方法である溶媒法が知られている。一方、本発明に用いられる特定のカルボキシメチル置換度及びセルロースI型の結晶化度を有するカルボキシメチルセルロースは、これに限定されないが、例えば、マーセル化(セルロースのアルカリ処理)を水を主とする溶媒下で行い、その後、カルボキシメチル化(エーテル化ともいう。)を水と有機溶媒との混合溶媒下で行うことにより、製造することができる。このようにして得たカルボキシメチルセルロースは、従来の水媒法や溶媒法で得たカルボキシメチルセルロースでは達成しにくい、カルボキシメチル置換度を0.20以上としながら、高いセルロースI型の結晶化度を維持するという特徴を有する。
<Manufacturing method of carboxymethyl cellulose>
Carboxymethyl cellulose is generally obtained by treating cellulose with an alkali (mercerization) and then reacting the obtained mercerized cellulose (also referred to as alkali cellulose) with a carboxymethylating agent (also referred to as an etherifying agent). Can be manufactured. As a general method for producing carboxymethyl cellulose, there are a water medium method in which both marcellation and carboxymethylation are carried out using water as a solvent, and a solvent in which both marcelation and carboxymethylation are carried out mainly in an organic solvent. The solvent method, which is a method to be carried out, is known. On the other hand, the carboxymethyl cellulose having a specific degree of carboxymethyl substitution and a degree of crystallization of cellulose type I used in the present invention is not limited to this, but for example, a solvent mainly containing water for mercerization (alkali treatment of cellulose). It can be produced by performing it below and then performing carboxymethylation (also referred to as etherification) under a mixed solvent of water and an organic solvent. The carboxymethyl cellulose obtained in this manner maintains a high crystallinity of cellulose type I while setting the degree of carboxymethyl substitution to 0.20 or more, which is difficult to achieve with the carboxymethyl cellulose obtained by the conventional water medium method or solvent method. It has the characteristic of

<セルロース>
本明細書においてセルロースとは、D−グルコピラノース(単に「グルコース残基」、「無水グルコース」ともいう。)がβ−1,4結合で連なった構造の多糖を意味する。セルロースは、一般に起源、製法等から、天然セルロース、再生セルロース、微細セルロース、非結晶領域を除いた微結晶セルロース等に分類される。本発明では、これらのセルロースのいずれも、マーセル化セルロースの原料として用いることができるが、カルボキシメチルセルロースにおいて50%以上のセルロースI型の結晶化度を維持するためには、セルロースI型の結晶化度が高いセルロースを原料として用いることが好ましい。原料となるセルロースのセルロースI型の結晶化度は、好ましくは、70%以上であり、さらに好ましくは80%以上である。セルロースI型の結晶化度の測定方法は、上述した通りである。
<Cellulose>
As used herein, cellulose means a polysaccharide having a structure in which D-glucopyranose (simply referred to as “glucose residue” or “anhydrous glucose”) is linked by β-1,4 bonds. Cellulose is generally classified into natural cellulose, regenerated cellulose, fine cellulose, microcrystalline cellulose excluding non-crystalline regions, etc., based on the origin, manufacturing method, and the like. In the present invention, any of these celluloses can be used as a raw material for mercerized cellulose, but in order to maintain a crystallinity of cellulose type I of 50% or more in carboxymethyl cellulose, crystallization of cellulose type I It is preferable to use cellulose having a high degree as a raw material. The crystallinity of cellulose type I of the raw material cellulose is preferably 70% or more, and more preferably 80% or more. The method for measuring the crystallinity of cellulose type I is as described above.

天然セルロースとしては、晒パルプまたは未晒パルプ(晒木材パルプまたは未晒木材パルプ);リンター、精製リンター;酢酸菌等の微生物によって生産されるセルロース等が例示される。晒パルプ又は未晒パルプの原料は特に限定されず、例えば、木材、木綿、わら、竹、麻、ジュート、ケナフ等が挙げられる。また、晒パルプ又は未晒パルプの製造方法も特に限定されず、機械的方法、化学的方法、あるいはその中間で二つを組み合せた方法でもよい。製造方法により分類される晒パルプ又は未晒パルプとしては例えば、メカニカルパルプ(サーモメカニカルパルプ(TMP)、砕木パルプ)、ケミカルパルプ(針葉樹未漂白サルファイトパルプ(NUSP)、針葉樹漂白サルファイトパルプ(NBSP)等の亜硫酸パルプ、針葉樹未漂白クラフトパルプ(NUKP)、針葉樹漂白クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹未漂白クラフトパルプ(LUKP)、広葉樹漂白クラフトパルプ(LBKP)等のクラフトパルプ)等が挙げられる。さらに、製紙用パルプの他に溶解パルプを用いてもよい。溶解パルプとは、化学的に精製されたパルプであり、主として薬品に溶解して使用され、人造繊維、セロハンなどの主原料となる。 Examples of natural cellulose include bleached pulp or unbleached pulp (bleached wood pulp or unbleached wood pulp); linters, purified linters; cellulose produced by microorganisms such as acetic acid bacteria. The raw material of bleached pulp or unbleached pulp is not particularly limited, and examples thereof include wood, cotton, straw, bamboo, hemp, jute, and kenaf. Further, the method for producing bleached pulp or unbleached pulp is not particularly limited, and a mechanical method, a chemical method, or a method in which the two are combined may be used. The bleached pulp or unbleached pulp classified according to the production method includes, for example, mechanical pulp (thermomechanical pulp (TMP), crushed wood pulp), chemical pulp (conifer unbleached sulphite pulp (NUSP), conifer bleached sulphite pulp (NBSP). ) And the like, unbleached coniferous kraft pulp (NUKP), bleached coniferous kraft pulp (NBKP), unbleached broadleaf kraft pulp (LUKP), kraft pulp such as broadleaf bleached kraft pulp (LBKP)) and the like. Further, dissolved pulp may be used in addition to the pulp for papermaking. Dissolving pulp is chemically refined pulp, which is mainly dissolved in chemicals and used as a main raw material for artificial fibers, cellophane, and the like.

再生セルロースとしては、セルロースを銅アンモニア溶液、セルロースザンテート溶液、モルフォリン誘導体など何らかの溶媒に溶解し、改めて紡糸されたものが例示される。 微細セルロースとしては、上記天然セルロースや再生セルロースをはじめとする、セルロース系素材を、解重合処理(例えば、酸加水分解、アルカリ加水分解、酵素分解、爆砕処理、振動ボールミル処理等)して得られるものや、前記セルロース系素材を、機械的に処理して得られるものが例示される。 Examples of the regenerated cellulose include those obtained by dissolving cellulose in a solvent such as a cuprammonium solution, a cellulose zantate solution, or a morpholine derivative, and spinning it again. The fine cellulose is obtained by subjecting a cellulosic material such as the above-mentioned natural cellulose or regenerated cellulose to a depolymerization treatment (for example, acid hydrolysis, alkali hydrolysis, enzymatic decomposition, blasting treatment, vibration ball mill treatment, etc.). Examples thereof include those obtained by mechanically processing the cellulosic material.

<マーセル化>
原料として前述のセルロースを用い、マーセル化剤(アルカリ)を添加することによりマーセル化セルロース(アルカリセルロースともいう。)を得る。本明細書に記載の方法にしたがって、このマーセル化反応における溶媒に水を主として用い、次のカルボキシメチル化の際に有機溶媒と水との混合溶媒を使用することにより、特定のカルボキシメチル置換度とセルロースI型の結晶化度を両立するカルボキシメチルセルロースを経済的に得ることができる。
<Mercerization>
The above-mentioned cellulose is used as a raw material, and mercerized cellulose (also referred to as alkaline cellulose) is obtained by adding a mercerizing agent (alkali). According to the method described herein, water is mainly used as the solvent in this marcelation reaction, and a mixed solvent of an organic solvent and water is used in the next carboxymethylation to obtain a specific degree of carboxymethyl substitution. And carboxymethyl cellulose having both the degree of crystallization of cellulose type I can be economically obtained.

溶媒に水を主として用いる(水を主とする溶媒)とは、水を50質量%より高い割合で含む溶媒をいう。水を主とする溶媒中の水は、好ましくは55質量%以上であり、より好ましくは60質量%以上であり、より好ましくは70質量%以上であり、より好ましくは80質量%以上であり、さらに好ましくは90質量%以上であり、さらに好ましくは95質量%以上である。特に好ましくは水を主とする溶媒は、水が100質量%(すなわち、水)である。マーセル化時の水の割合が多いほど、カルボキシメチル基がセルロースにより均一に導入されるという利点が得られる。水を主とする溶媒中の水以外の(水と混合して用いられる)溶媒としては、後段のカルボキシメチル化の際の溶媒として用いられる有機溶媒が挙げられる。例えば、メタノール、エタノール、N−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、N−ブタノール、イソブタノール、第3級ブタノール等のアルコールや、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトンなどのケトン、ならびに、ジオキサン、ジエチルエーテル、ベンゼン、ジクロロメタンなどを挙げることができ、これらの単独または2種以上の混合物を水に50質量%未満の量で添加してマーセル化の際の溶媒として用いることができる。水を主とする溶媒中の有機溶媒は、好ましくは45質量%以下であり、さらに好ましくは40質量%以下であり、さらに好ましくは30質量%以下であり、さらに好ましくは20質量%以下であり、さらに好ましくは10質量%以下であり、さらに好ましくは5質量%以下であり、より好ましくは0質量%である。 The term "water-based solvent" as a solvent mainly uses water means a solvent containing water in a proportion higher than 50% by mass. The water in the solvent mainly containing water is preferably 55% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more. It is more preferably 90% by mass or more, and further preferably 95% by mass or more. Particularly preferably, the solvent mainly containing water is 100% by mass (that is, water) of water. The higher the proportion of water during mercerization, the more the advantage is that the carboxymethyl groups are uniformly introduced by the cellulose. Examples of the solvent other than water (used by mixing with water) in the solvent mainly containing water include an organic solvent used as a solvent in the subsequent carboxymethylation. For example, alcohols such as methanol, ethanol, N-propyl alcohol, isopropyl alcohol, N-butanol, isobutanol and tertiary butanol, ketones such as acetone, diethyl ketone and methyl ethyl ketone, and dioxane, diethyl ether, benzene and dichloromethane. And the like, these alone or a mixture of two or more kinds can be added to water in an amount of less than 50% by mass and used as a solvent for marcel formation. The organic solvent in the solvent mainly containing water is preferably 45% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, further preferably 30% by mass or less, still more preferably 20% by mass or less. , More preferably 10% by mass or less, further preferably 5% by mass or less, and even more preferably 0% by mass.

マーセル化剤としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物が挙げられ、これらのうちいずれか1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。マーセル化剤は、これに限定されないが、これらのアルカリ金属水酸化物を、例えば、1〜60質量%、好ましくは2〜45質量%、より好ましくは3〜25質量%の水溶液として反応器に添加することができる。 Examples of the mercerizing agent include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide, and any one or a combination of two or more of these can be used. The mercerizing agent is not limited to this, but these alkali metal hydroxides are used in the reactor as an aqueous solution of, for example, 1 to 60% by mass, preferably 2 to 45% by mass, and more preferably 3 to 25% by mass. Can be added.

マーセル化剤の使用量は、カルボキシメチルセルロースにおけるカルボキシメチル置換度0.20以上及びセルロースI型の結晶化度50%以上を両立できる量であればよく特に限定されないが、一実施形態において、セルロース100g(絶乾)に対して0.1モル以上2.5モル以下であることが好ましく、0.3モル以上2.0モル以下であることがより好ましく、0.4モル以上1.5モル以下であることがさらに好ましい。 The amount of the marcel agent used is not particularly limited as long as it can achieve both a carboxymethyl substitution degree of 0.20 or more in carboxymethyl cellulose and a crystallization degree of cellulose type I of 50% or more, but in one embodiment, 100 g of cellulose is used. It is preferably 0.1 mol or more and 2.5 mol or less, more preferably 0.3 mol or more and 2.0 mol or less, and 0.4 mol or more and 1.5 mol or less with respect to (absolute drying). Is more preferable.

マーセル化の際の水を主とする溶媒の量は、原料の撹拌混合が可能な量であればよく特に限定されないが、セルロース原料に対し、1.5〜20質量倍が好ましく、2〜10質量倍であることがより好ましい。 The amount of the solvent mainly containing water at the time of mercerization is not particularly limited as long as it can be stirred and mixed with the raw materials, but is preferably 1.5 to 20 times by mass with respect to the cellulose raw material, and 2 to 10 times. It is more preferable that the mass is multiplied.

マーセル化処理は、発底原料(セルロース)と水を主とする溶媒とを混合し、反応器の温度を0〜70℃、好ましくは10〜60℃、より好ましくは10〜40℃に調整して、マーセル化剤の水溶液を添加し、15分〜8時間、好ましくは30分〜7時間、より好ましくは30分〜3時間撹拌することにより行う。これによりマーセル化セルロース(アルカリセルロース)を得る。 In the mercerization treatment, the bottoming material (cellulose) and a solvent mainly composed of water are mixed, and the temperature of the reactor is adjusted to 0 to 70 ° C., preferably 10 to 60 ° C., more preferably 10 to 40 ° C. Then, an aqueous solution of the mercerizing agent is added, and the mixture is stirred for 15 minutes to 8 hours, preferably 30 minutes to 7 hours, more preferably 30 minutes to 3 hours. This gives mercerized cellulose (alkaline cellulose).

マーセル化の際のpHは、9以上が好ましく、これによりマーセル化反応を進めることができる。該pHは、より好ましくは11以上であり、更に好ましくは12以上であり、13以上でもよい。pHの上限は特に限定されない。 The pH at the time of mercerization is preferably 9 or more, whereby the mercerization reaction can proceed. The pH is more preferably 11 or more, still more preferably 12 or more, and may be 13 or more. The upper limit of pH is not particularly limited.

マーセル化は、温度制御しつつ上記各成分を混合撹拌することができる反応機を用いて行うことができ、従来からマーセル化反応に用いられている各種の反応機を用いることができる。例えば、2本の軸が撹拌し、上記各成分を混合するようなバッチ型攪拌装置は、均一混合性と生産性の両観点から好ましい。 Mercerization can be carried out using a reactor capable of mixing and stirring each of the above components while controlling the temperature, and various reactors conventionally used for the mercerization reaction can be used. For example, a batch type agitator in which two shafts agitate and each of the above components is mixed is preferable from the viewpoint of both uniform mixing property and productivity.

<カルボキシメチル化>
マーセル化セルロースに対し、カルボキシメチル化剤(エーテル化剤ともいう。)を添加することにより、カルボキシメチルセルロースを得る。本明細書に記載の方法にしたがって、マーセル化の際は水を主とする溶媒として用い、カルボキシメチル化の際には水と有機溶媒との混合溶媒を用いることにより、特定のカルボキシメチル置換度とセルロースI型の結晶化度を両立するカルボキシメチルセルロースを経済的に得ることができる。
<Carboxymethylation>
Carboxymethyl cellulose is obtained by adding a carboxymethylating agent (also referred to as an etherifying agent) to mercerized cellulose. According to the method described herein, water is used as the main solvent for marcel formation, and a mixed solvent of water and an organic solvent is used for carboxymethylation to obtain a specific degree of carboxymethyl substitution. And carboxymethyl cellulose having both the degree of crystallization of cellulose type I can be economically obtained.

カルボキシメチル化剤としては、モノクロロ酢酸、モノクロロ酢酸ナトリウム、モノクロロ酢酸メチル、モノクロロ酢酸エチル、モノクロロ酢酸イソプロピルなどが挙げられる。これらのうち、原料の入手しやすさという点でモノクロロ酢酸、またはモノクロロ酢酸ナトリウムが好ましい。 Examples of the carboxymethylating agent include monochloroacetic acid, sodium monochloroacetic acid, methyl monochloroacetic acid, ethyl monochloroacetic acid, isopropyl monochloroacetate and the like. Of these, monochloroacetic acid or sodium monochloroacetate is preferable in terms of availability of raw materials.

カルボキシメチル化剤の使用量は、カルボキシメチルセルロースにおけるカルボキシメチル置換度0.20以上及びセルロースI型の結晶化度50%以上を両立できる量であればよく特に限定されないが、一実施形態において、セルロースの無水グルコース単位当たり、0.5〜1.5モルの範囲で添加することが好ましい。上記範囲の下限はより好ましくは0.6モル以上、さらに好ましくは0.7モル以上であり、上限はより好ましくは1.3モル以下、さらに好ましくは1.1モル以下である。カルボキシメチル化剤は、これに限定されないが、例えば、5〜80質量%、より好ましくは30〜60質量%の水溶液として反応器に添加することができるし、溶解せず、粉末状態で添加することもできる。 The amount of the carboxymethylating agent used is not particularly limited as long as it can achieve both a carboxymethyl substitution degree of 0.20 or more in carboxymethyl cellulose and a crystallinity of cellulose type I of 50% or more, but in one embodiment, cellulose is used. It is preferable to add in the range of 0.5 to 1.5 mol per anhydrous glucose unit. The lower limit of the above range is more preferably 0.6 mol or more, further preferably 0.7 mol or more, and the upper limit is more preferably 1.3 mol or less, still more preferably 1.1 mol or less. The carboxymethylating agent can be added to the reactor as an aqueous solution of, for example, 5 to 80% by mass, more preferably 30 to 60% by mass, without limitation, and is added in a powder state without being dissolved. You can also do it.

マーセル化剤とカルボキシメチル化剤のモル比(マーセル化剤/カルボキシメチル化剤)は、カルボキシメチル化剤としてモノクロロ酢酸又はモノクロロ酢酸ナトリウムを使用する場合では、0.90〜2.45が一般的に採用される。その理由は、0.90未満であるとカルボキシメチル化反応が不十分となる可能性があり、未反応のモノクロロ酢酸又はモノクロロ酢酸ナトリウムが残って無駄が生じる可能性があること、及び2.45を超えると過剰のマーセル化剤とモノクロロ酢酸又はモノクロロ酢酸ナトリウムによる副反応が進行してグリコール酸アルカリ金属塩が生成する恐れがあるため、不経済となる可能性があることにある。 The molar ratio of the mercelling agent to the carboxymethylating agent (merselling agent / carboxymethylating agent) is generally 0.99 to 2.45 when monochloroacetic acid or sodium monochloroacetic acid is used as the carboxymethylating agent. Will be adopted by. The reason is that if it is less than 0.90, the carboxymethylation reaction may be insufficient, and unreacted monochloroacetic acid or sodium monochloroacetate may remain, resulting in waste, and 2.45. If the amount exceeds the above, a side reaction between the excess marcel agent and monochloroacetic acid or sodium monochloroacetic acid may proceed to form an alkali metal glycolic acid salt, which may be uneconomical.

カルボキシメチル化において、カルボキシメチル化剤の有効利用率は、15%以上であることが好ましい。より好ましくは20%以上であり、さらに好ましくは25%以上であり、特に好ましくは30%以上である。カルボキシメチル化剤の有効利用率とは、カルボキシメチル化剤におけるカルボキシメチル基のうち、セルロースに導入されたカルボキシメチル基の割合を指す。マーセル化の際に水を主とする溶媒を用い、カルボキシメチル化の際に水と有機溶媒との混合溶媒を用いることにより、高いカルボキシメチル化剤の有効利用率で(すなわち、カルボキシメチル化剤の使用量を大きく増やすことなく、経済的に)、本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースを得ることができる。カルボキシメチル化剤の有効利用率の上限は特に限定されないが、現実的には80%程度が上限となる。なお、カルボキシメチル化剤の有効利用率は、AMと略すことがある。 In carboxymethylation, the effective utilization rate of the carboxymethylating agent is preferably 15% or more. It is more preferably 20% or more, further preferably 25% or more, and particularly preferably 30% or more. The effective utilization rate of the carboxymethylating agent refers to the ratio of the carboxymethyl group introduced into cellulose among the carboxymethyl groups in the carboxymethylating agent. By using a solvent mainly composed of water for marcel formation and using a mixed solvent of water and an organic solvent for carboxymethylation, a high effective utilization rate of the carboxymethylating agent (that is, a carboxymethylating agent) The carboxymethyl cellulose used in the present invention can be obtained economically without significantly increasing the amount of the solvent used. The upper limit of the effective utilization rate of the carboxymethylating agent is not particularly limited, but in reality, the upper limit is about 80%. The effective utilization rate of the carboxymethylating agent may be abbreviated as AM.

カルボキシメチル化剤の有効利用率の算出方法は以下の通りである:
AM = (DS × セルロースのモル数)/ カルボキシメチル化剤のモル数
DS: カルボキシメチル置換度(測定方法は後述する)
セルロースのモル数:パルプ質量(100℃で60分間乾燥した際の乾燥質量)/162
(162はセルロースのグルコース単位当たりの分子量)。
The method for calculating the effective utilization rate of the carboxymethylating agent is as follows:
AM = (DS x number of moles of cellulose) / number of moles of carboxymethylating agent DS: degree of carboxymethyl substitution (measurement method will be described later)
Number of moles of cellulose: Pulp mass (dry mass when dried at 100 ° C. for 60 minutes) / 162
(162 is the molecular weight of cellulose per glucose unit).

カルボキシメチル化反応におけるセルロース原料の濃度は、特に限定されないが、カルボキシメチル化剤の有効利用率を高める観点から、1〜40%(w/v)であることが好ましい。 The concentration of the cellulose raw material in the carboxymethylation reaction is not particularly limited, but is preferably 1 to 40% (w / v) from the viewpoint of increasing the effective utilization rate of the carboxymethylating agent.

カルボキシメチル化剤を添加するのと同時に、あるいはカルボキシメチル化剤の添加の前または直後に、反応器に有機溶媒または有機溶媒の水溶液を適宜添加し、又は減圧などによりマーセル化処理時の水以外の有機溶媒等を適宜削減して、水と有機溶媒との混合溶媒を形成し、この水と有機溶媒との混合溶媒下で、カルボキシメチル化反応を進行させる。有機溶媒の添加または削減のタイミングは、マーセル化反応の終了後からカルボキシメチル化剤を添加した直後までの間であればよく、特に限定されないが、例えば、カルボキシメチル化剤を添加する前後30分以内が好ましい。 At the same time as the addition of the carboxymethylating agent, or immediately before or after the addition of the carboxymethylating agent, an organic solvent or an aqueous solution of the organic solvent is appropriately added to the reactor, or water other than the water used for the marcelification treatment by reducing the pressure or the like The organic solvent and the like of the above are appropriately reduced to form a mixed solvent of water and the organic solvent, and the carboxymethylation reaction is allowed to proceed under the mixed solvent of the water and the organic solvent. The timing of addition or reduction of the organic solvent may be between the end of the mercerization reaction and immediately after the addition of the carboxymethylating agent, and is not particularly limited, but for example, 30 minutes before and after the addition of the carboxymethylating agent. Within is preferable.

有機溶媒としては、メタノール、エタノール、N−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、N−ブタノール、イソブタノール、第3級ブタノール等のアルコールや、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトンなどのケトン、ならびに、ジオキサン、ジエチルエーテル、ベンゼン、ジクロロメタンなどを挙げることができ、これらの単独または2種以上の混合物を水に添加してカルボキシメチル化の際の溶媒として用いることができる。これらのうち、水との相溶性が優れることから、炭素数1〜4の一価アルコールが好ましく、炭素数1〜3の一価アルコールがさらに好ましい。 Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, N-propyl alcohol, isopropyl alcohol, N-butanol, isobutanol and tertiary butanol, ketones such as acetone, diethyl ketone and methyl ethyl ketone, and dioxane and diethyl ether. Examples thereof include benzene and dichloromethane, and these alone or a mixture of two or more thereof can be added to water and used as a solvent for carboxymethylation. Of these, monohydric alcohols having 1 to 4 carbon atoms are preferable, and monohydric alcohols having 1 to 3 carbon atoms are more preferable because of their excellent compatibility with water.

カルボキシメチル化の際の混合溶媒中の有機溶媒の割合は、水と有機溶媒との総和に対して有機溶媒が20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがよりましく、40質量%以上であることがさらに好ましく、45質量%以上であることがさらに好ましく、50質量%以上であることが特に好ましい。有機溶媒の割合が高いほど、均一なカルボキシメチル基の置換が起こりやすいなど、品質の安定したカルボキシメチルセルロースが得られるという利点が得られる。有機溶媒の割合の上限は限定されず、例えば、99質量%以下であってよい。添加する有機溶媒のコストを考慮すると、好ましくは90質量%以下であり、更に好ましくは85質量%以下であり、更に好ましくは80質量%以下であり、更に好ましくは70質量%以下である。 The ratio of the organic solvent in the mixed solvent at the time of carboxymethylation is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, based on the total amount of water and the organic solvent. , 40% by mass or more, more preferably 45% by mass or more, and particularly preferably 50% by mass or more. The higher the proportion of the organic solvent, the more likely it is that uniform substitution of carboxymethyl groups will occur, and the advantage of obtaining stable quality carboxymethyl cellulose can be obtained. The upper limit of the proportion of the organic solvent is not limited and may be, for example, 99% by mass or less. Considering the cost of the organic solvent to be added, it is preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less, still more preferably 80% by mass or less, still more preferably 70% by mass or less.

カルボキシメチル化の際の反応媒(セルロースを含まない、水と有機溶媒等との混合溶媒)は、マーセル化の際の反応媒よりも、水の割合が少ない(言い換えれば、有機溶媒の割合が多い)ことが好ましい。本範囲を満たすことで、得られるカルボキシメチルセルロースの結晶化度を維持しやすくなり、本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースを、より効率的に得ることができるようになる。また、カルボキシメチル化の際の反応媒が、マーセル化の際の反応媒よりも水の割合が少ない(有機溶媒の割合が多い)場合、マーセル化反応からカルボキシメチル化反応に移行する際に、マーセル化反応終了後の反応系に所望の量の有機溶媒を添加するという簡便な手段でカルボキシメチル化反応用の混合溶媒を形成させることができるという利点も得られる。 The reaction medium for carboxymethylation (a mixed solvent of water and an organic solvent that does not contain cellulose) has a smaller proportion of water than the reaction medium for mercerization (in other words, the proportion of the organic solvent is higher). Many) is preferable. By satisfying this range, it becomes easy to maintain the crystallinity of the obtained carboxymethyl cellulose, and the carboxymethyl cellulose used in the present invention can be obtained more efficiently. In addition, when the reaction medium for carboxymethylation has a smaller proportion of water (more proportion of organic solvent) than the reaction medium for mercerization, the transition from the mercerization reaction to the carboxymethylation reaction occurs. Another advantage is that a mixed solvent for the carboxymethylation reaction can be formed by a simple means of adding a desired amount of an organic solvent to the reaction system after the completion of the mercerization reaction.

水と有機溶媒との混合溶媒を形成し、マーセル化セルロースにカルボキシメチル化剤を投入した後、温度を好ましくは10〜40℃の範囲で一定に保ったまま15分〜4時間、好ましくは15分〜1時間程度撹拌する。マーセル化セルロースを含む液とカルボキシメチル化剤との混合は、反応混合物が高温になることを防止するために、複数回に分けて、または、滴下により行うことが好ましい。カルボキシメチル化剤を投入して一定時間撹拌した後、必要であれば昇温して、反応温度を30〜90℃、好ましくは40〜90℃、さらに好ましくは60〜80℃として、30分〜10時間、好ましくは1時間〜4時間、エーテル化(カルボキシメチル化)反応を行い、カルボキシメチルセルロースを得る。カルボキシメチル化反応時に昇温することにより、エーテル化反応を短時間で効率的に行えるという利点が得られる。 After forming a mixed solvent of water and an organic solvent and adding a carboxymethylating agent to the mercerized cellulose, the temperature is preferably kept constant in the range of 10 to 40 ° C. for 15 minutes to 4 hours, preferably 15 Stir for about 1 minute to 1 hour. The mixing of the liquid containing mercerized cellulose and the carboxymethylating agent is preferably carried out in a plurality of times or by dropping in order to prevent the reaction mixture from becoming hot. After adding the carboxymethylating agent and stirring for a certain period of time, the temperature is raised if necessary, and the reaction temperature is set to 30 to 90 ° C., preferably 40 to 90 ° C., more preferably 60 to 80 ° C. for 30 minutes to The etherification (carboxymethylation) reaction is carried out for 10 hours, preferably 1 to 4 hours to obtain carboxymethyl cellulose. By raising the temperature during the carboxymethylation reaction, there is an advantage that the etherification reaction can be efficiently carried out in a short time.

カルボキシメチル化の際には、マーセル化の際に用いた反応器をそのまま用いてもよく、あるいは、温度制御しつつ上記各成分を混合撹拌することが可能な別の反応器を用いてもよい。 In the case of carboxymethylation, the reactor used for mercerization may be used as it is, or another reactor capable of mixing and stirring each of the above components while controlling the temperature may be used. ..

反応終了後、残存するアルカリ金属塩を鉱酸または有機酸で中和してもよい。また、必要に応じて、副生する無機塩、有機酸塩等を含水メタノールで洗浄して除去してもよい。その後、カルボキシメチルセルロースを乾燥して分級し、所定のメディアン径のカルボキシメチルセルロースを得るが、乾燥の前または後に粉砕(湿式粉砕または乾式粉砕)を行ってよい。湿式粉砕で用いる装置としてはホモジナイザー、マスコロイダー、パールミル等の装置が例示される。乾式粉砕で用いる装置としてはハンマーミル、ピンミル等の衝撃式ミル、ボールミル、タワーミル等の媒体ミル、ジェットミル等が例示される。 After completion of the reaction, the remaining alkali metal salt may be neutralized with a mineral acid or an organic acid. Further, if necessary, the by-produced inorganic salts, organic acid salts and the like may be removed by washing with hydrous methanol. Then, the carboxymethyl cellulose is dried and classified to obtain carboxymethyl cellulose having a predetermined median diameter, and pulverization (wet pulverization or dry pulverization) may be performed before or after the drying. Examples of the apparatus used in the wet pulverization include apparatus such as a homogenizer, a mascoroider, and a pearl mill. Examples of the device used for dry pulverization include impact mills such as hammer mills and pin mills, medium mills such as ball mills and tower mills, and jet mills.

<乳化剤>
本発明の乳化剤は、上述のカルボキシメチル置換度が0.20以上であり、セルロースI型の結晶化度が50%以上であり、メディアン径が10.0〜150.0μmであるカルボキシメチルセルロースを含む。乳化剤とは、水系媒体と油系媒体との混合物に添加して撹拌、混合した際に、水系媒体と油系媒体との乳化を促進し、また、乳化を安定化させる作用を有する剤をいう。剤が「乳化を促進する」とは、その剤がある場合に、その剤が無い場合と比べて、より少ないエネルギー(ミキサーの少ない回転数、少ない処理時間など)で乳化を形成できることをいう。また、剤が「乳化を安定化させる」とは、その剤がある場合に、その剤が無い場合と比べて、乳化物がより長期にわたり水系媒体と油系媒体とに分離せずに保持されることをいう。
<Emulsifier>
The emulsifier of the present invention contains the above-mentioned carboxymethyl cellulose having a degree of carboxymethyl substitution of 0.20 or more, a degree of crystallinity of cellulose type I of 50% or more, and a median diameter of 10.0 to 150.0 μm. .. The emulsifier is an agent having an action of promoting emulsification of an aqueous medium and an oil-based medium and stabilizing emulsification when the mixture is added to a mixture of an aqueous medium and an oil-based medium, stirred and mixed. .. When an agent "promotes emulsification", it means that emulsification can be formed in the presence of the agent with less energy (less rotation speed of the mixer, less processing time, etc.) than in the absence of the agent. Also, the agent "stabilizes emulsification" means that the emulsion is retained in the presence of the agent for a longer period of time without separation into the aqueous medium and the oil-based medium than in the absence of the agent. To say that.

乳化剤は、粉末状またはペレット状などの固体の形態であってもよく、また、液状またはゲル状などの水分を含んだ形態であってもよい。乳化剤が固体の形態である場合には、乳化剤は上述のカルボキシメチルセルロース自体であってもよい(すなわち、乳化剤の100質量%が上述のカルボキシメチルセルロースからなっていてもよい)し、上述のカルボキシメチルセルロースに加えて、色素、賦形剤などを含んでいても良い。乳化剤が、固体の形態である場合には、上述のカルボキシメチルセルロースが乳化剤の50質量%以上を占めることが好ましく、80質量%以上を占めることがさらに好ましく、95質量%以上を占めることがさらに好ましく、また、上述した通り、100質量%であってもよい。 The emulsifier may be in a solid form such as powder or pellet, or may be in a water-containing form such as liquid or gel. When the emulsifier is in solid form, the emulsifier may be the carboxymethyl cellulose itself described above (ie, 100% by weight of the emulsifier may consist of the carboxymethyl cellulose described above) to the carboxymethyl cellulose described above. In addition, it may contain dyes, excipients and the like. When the emulsifier is in the solid form, the above-mentioned carboxymethyl cellulose preferably occupies 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and further preferably 95% by mass or more. Also, as described above, it may be 100% by mass.

乳化剤が液状またはゲル状の形態である場合には、乳化剤は、上述のカルボキシメチルセルロースに加えて、水系媒体をさらに含み、カルボキシメチルセルロースが水系媒体中に分散または懸濁している状態であることが好ましい。水系媒体とは、水と、水に任意の割合で混合可能な水溶性有機溶媒とを指し、具体的には、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、イソブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコール、グリセリン、エチレングリコールジメチルエーテル、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、及びこれらの2種以上の混合物を挙げることができる。好ましくは、水系媒体は、水である。 When the emulsifier is in a liquid or gel form, the emulsifier preferably further contains an aqueous medium in addition to the above-mentioned carboxymethyl cellulose, and the carboxymethyl cellulose is preferably dispersed or suspended in the aqueous medium. .. The aqueous medium refers to water and a water-soluble organic solvent that can be mixed with water in an arbitrary ratio, and specifically, water, methanol, ethanol, isopropanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, methyl. Cellosolve, ethyl cellosolve, ethylene glycol, glycerin, ethylene glycol dimethyl ether, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, acetone, methyl ethyl ketone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, and two or more of these. A mixture can be mentioned. Preferably, the aqueous medium is water.

乳化剤が水系媒体を含む場合には、乳化剤(水系媒体を含む)中の上述のカルボキシメチルセルロースの濃度が、0.1〜5.0%(w/v)であることが好ましく、0.2〜3.0%(w/v)であることがさらに好ましく、0.3〜2.0%(w/v)であることがさらに好ましい。カルボキシメチルセルロースと水系媒体とを混合して乳化剤とする場合には、カルボキシメチルセルロースの濃度が上記の範囲となるようにカルボキシメチルセルロースと水系媒体とを混合して、任意の撹拌装置を用いて撹拌し、水系媒体中にカルボキシメチルセルロースを分散または懸濁させることが好ましい。 When the emulsifier contains an aqueous medium, the concentration of the above-mentioned carboxymethyl cellulose in the emulsifier (including the aqueous medium) is preferably 0.1 to 5.0% (w / v), and is 0.2 to 5.0%. It is more preferably 3.0% (w / v), and even more preferably 0.3 to 2.0% (w / v). When carboxymethyl cellulose and an aqueous medium are mixed to form an emulsifier, carboxymethyl cellulose and an aqueous medium are mixed so that the concentration of carboxymethyl cellulose is within the above range, and the mixture is stirred using an arbitrary stirring device. It is preferable to disperse or suspend carboxymethyl cellulose in an aqueous medium.

乳化剤が水系媒体を含む場合、乳化剤は、液状またはゲル状の形態を取りうるが、これらのうちでは、液状(カルボキシメチルセルロースが水系媒体中に懸濁しており、全体がゲル状には固まっておらず、流動性を有する状態)がより好ましい。乳化剤がゲル状であると、乳化対象である水系媒体と油系媒体の混合物に添加した際に、乳化剤が沈降して、うまく混ざり合わないことがある。したがって、乳化剤が水系媒体を含む場合、乳化剤の製造時には、乳化剤中のカルボキシメチルセルロースの量を乳化剤がゲル化しない程度の量とし、また、乳化剤がゲル化しない程度の撹拌力でカルボキシメチルセルロースと水系媒体とを混合することが好ましい。例えば、これに限定されないが、水系媒体として水を用いる場合、水中のカルボキシメチルセルロースの固形分量を0.5%(w/v)として、回転数10500rpmのミキサーで5分間撹拌、混合すると、カルボキシメチルセルロースが水中に懸濁した状態の液状の(ゲル化していない)乳化剤を製造することができる。なお、同条件で10分間撹拌、混合を行うと、ゲル化する。 When the emulsifier contains an aqueous medium, the emulsifier may take a liquid or gel form, of which liquid (carboxymethyl cellulose is suspended in the aqueous medium and the whole is solidified into a gel). It is more preferable to have fluidity). If the emulsifier is in the form of a gel, when it is added to a mixture of an aqueous medium and an oil-based medium to be emulsified, the emulsifier may settle and may not mix well. Therefore, when the emulsifier contains an aqueous medium, the amount of carboxymethyl cellulose in the emulsifier is set to such an amount that the emulsifier does not gel, and the carboxymethyl cellulose and the aqueous medium are stirred with such a stirring force that the emulsifier does not gel. And are preferably mixed. For example, but not limited to this, when water is used as an aqueous medium, the solid content of carboxymethyl cellulose in water is 0.5% (w / v), and the mixture is stirred and mixed with a mixer at a rotation speed of 10500 rpm for 5 minutes to obtain carboxymethyl cellulose. Can produce a liquid (non-gelled) emulsifier suspended in water. If the mixture is stirred and mixed for 10 minutes under the same conditions, it will gel.

本発明の乳化剤は、カルボキシメチル置換度が0.20以上及びセルロースI型の結晶化度50%以上を両立しながら品質が安定しており、また、適度なメディアン径を有するカルボキシメチルセルロースを含んでおり、ハンドリング性がよく、また、高い乳化促進効果と、乳化物の安定化効果を有することから、飲食品、化粧品、塗料、医薬品、飼料、製紙等の様々な分野における乳化剤として好適に使用することができる。 The emulsifier of the present invention contains carboxymethyl cellulose having a stable quality while achieving a carboxymethyl substitution degree of 0.20 or more and a cellulose type I crystallinity of 50% or more, and having an appropriate median diameter. It is suitable as an emulsifier in various fields such as foods and drinks, cosmetics, paints, pharmaceuticals, feeds, and papermaking because it has good handleability, high emulsification promoting effect, and emulsion stabilizing effect. be able to.

本発明の乳化剤は、飲食品に添加して使用することができる。飲食品としては、これらに限定されないが、ドレッシング、マヨネーズ、ホイップクリームなどが挙げられる。
本発明の乳化剤は、化粧品に添加して使用することができる。化粧品としては、これらに限定されないが、洗顔料、洗髪料、整髪料、ローション、クリーム、ネイルなどが挙げられる。
The emulsifier of the present invention can be used by adding it to foods and drinks. Foods and drinks include, but are not limited to, dressings, mayonnaise, whipped cream and the like.
The emulsifier of the present invention can be used by adding it to cosmetics. Cosmetics include, but are not limited to, facial cleansers, hair wash products, hair styling products, lotions, creams, nails, and the like.

本発明の乳化剤は、塗料に添加して用いることができる。その他、乳化が行なわれるもの、例えば、医薬品における軟膏、飼料(例えば、牛用代用乳等)などに添加して用いることができる。 The emulsifier of the present invention can be used by adding it to a paint. In addition, it can be used by adding it to an emulsified product, for example, an ointment in a pharmaceutical product, a feed (for example, milk replacer for cows, etc.).

<乳化物の製造方法>
本発明の乳化剤を、水系媒体と油系媒体の混合物に添加して、撹拌、混合することにより、水系媒体と油系媒体との乳化を行わせ、乳化物を製造することができる。水系媒体とは、水及び水と任意の割合で混合可能な水溶性有機溶媒をいい、その例は、「乳化剤」の欄で上述した通りである。油系媒体とは、水に加えた際に混ざり合わない(分離する)常温で液状(粘性が高いが流動性があるものを含む)の物質をいう。水系媒体と油系媒体とは、それぞれ独立して、1種または複数の物質の混合物であってもよい。乳化対象である水系媒体と油系媒体との混合比率は特に限定されず、例えば、水系媒体:油系媒体(質量比)で1:99〜99:1の範囲であってもよい。
<Manufacturing method of emulsion>
By adding the emulsifier of the present invention to a mixture of an aqueous medium and an oil-based medium, stirring and mixing the mixture, the aqueous medium and the oil-based medium can be emulsified to produce an emulsion. The aqueous medium refers to water and a water-soluble organic solvent that can be mixed with water in an arbitrary ratio, and examples thereof are as described above in the “Emulsifier” column. An oil-based medium is a substance that is liquid (including highly viscous but fluid) at room temperature, which does not mix (separate) when added to water. The water-based medium and the oil-based medium may be independently one or a mixture of a plurality of substances. The mixing ratio of the aqueous medium to be emulsified and the oil-based medium is not particularly limited, and for example, the water-based medium: oil-based medium (mass ratio) may be in the range of 1:99 to 99: 1.

水系媒体と油系媒体の混合物に添加する乳化剤の割合は、用いる水系媒体や油系媒体の種類、水系媒体と油系媒体との混合比率などによって異なり、特に限定されないが、例えば、水系媒体と油系媒体と乳化剤の混合物(またはそれから得られる乳化物)の質量に対して、乳化剤由来のカルボキシメチルセルロースの質量が0.01〜5.00質量%となるような量で乳化剤を添加することは好ましく、0.02〜3.00質量%となるような量で乳化剤を添加することはさらに好ましく、0.05〜1.00質量%となるような量で乳化剤を添加することはさらに好ましい。水系媒体と油系媒体の混合物の種類に応じて、カルボキシメチルセルロースをこのような量となるように乳化剤を添加することにより、長期間安定な(水系媒体と油系媒体とが分離しにくい)乳化物を形成できると考えられる。カルボキシメチルセルロースの量が1.00質量%以下であると、乳化物中の泡の発生を抑えることができるという利点がある。 The ratio of the emulsifier added to the mixture of the water-based medium and the oil-based medium varies depending on the type of the water-based medium and the oil-based medium used, the mixing ratio of the water-based medium and the oil-based medium, and the like, and is not particularly limited. The emulsifier may be added in an amount such that the mass of the emulsifier-derived carboxymethyl cellulose is 0.01 to 5.00 mass% with respect to the mass of the mixture of the oil-based medium and the emulsifier (or the emulsion obtained from the mixture). It is more preferable to add the emulsifier in an amount of 0.02 to 3.00% by mass, and further preferably to add the emulsifier in an amount of 0.05 to 1.00% by mass. Stable emulsification for a long period of time (difficult to separate water-based medium and oil-based medium) by adding an emulsifier so that the amount of carboxymethyl cellulose is such an amount, depending on the type of mixture of water-based medium and oil-based medium. It is thought that things can be formed. When the amount of carboxymethyl cellulose is 1.00% by mass or less, there is an advantage that the generation of bubbles in the emulsion can be suppressed.

水系媒体と油系媒体の混合物に乳化剤を添加した後に、公知の混合、攪拌、乳化、または分散装置を用いて、水系媒体と油系媒体との乳化を行わせることができる。本発明の乳化剤に用いられる特定のカルボキシメチルセルロースは、水系媒体や油系媒体への混合性が良好であるため、高圧ホモジナイザーのような特殊な装置を用いることなく、家庭用のジューサーミキサー程度の撹拌力で乳化物を形成することができる。そのようなミキサーとしては、例えば、回転数が1000〜15000rpm、好ましくは3000〜12000ppm程度、より好ましくは5000〜12000rpm、さらに好ましくは6000〜12000rpmのミキサーが挙げられる。このようなミキサーを用いて、1分間以上、好ましくは2〜15分間程度、より好ましくは3〜10分間程度撹拌をすればよい。 After the emulsifier is added to the mixture of the aqueous medium and the oil-based medium, the aqueous medium and the oil-based medium can be emulsified by using a known mixing, stirring, emulsifying, or dispersing device. Since the specific carboxymethyl cellulose used in the emulsifier of the present invention has good miscibility with an aqueous medium or an oil-based medium, stirring is about the same as that of a household juicer mixer without using a special device such as a high-pressure homogenizer. Emulsification can be formed by force. Examples of such a mixer include a mixer having a rotation speed of 1000 to 15000 rpm, preferably about 3000 to 12000 ppm, more preferably 5000 to 12000 rpm, and further preferably 6000 to 12000 rpm. Using such a mixer, stirring may be performed for 1 minute or longer, preferably about 2 to 15 minutes, more preferably about 3 to 10 minutes.

高圧ホモジナイザーのような強力な剪断力が加えられる装置を用いると、カルボキシメチルセルロースの粒径は低下する傾向があるが、回転数1000〜15000rpm程度のミキサーを用いると、カルボキシメチルセルロースの粒径は大きくは変動しない。例えば、本発明に用いるカルボキシメチルセルロースを媒体中で回転数1000〜15000rpmで撹拌処理した際のカルボキシメチルセルロースのメディアン径は、撹拌処理をする前のカルボキシメチルセルロースのメディアン径をD50Aとし、撹拌処理後のカルボキシメチルセルロースのメディアン径をD50Bとした場合、
90≦D50B/D50A×100≦110
の式を満たす。
When a device such as a high-pressure homogenizer to which a strong shearing force is applied is used, the particle size of carboxymethyl cellulose tends to decrease, but when a mixer having a rotation speed of about 1000 to 15000 rpm is used, the particle size of carboxymethyl cellulose is large. Does not fluctuate. For example, the median diameter of carboxymethyl cellulose when the carboxymethyl cellulose used in the present invention is stirred in a medium at a rotation speed of 1000 to 15000 rpm is such that the median diameter of carboxymethyl cellulose before the stirring treatment is D 50A and after the stirring treatment. When the median diameter of carboxymethyl cellulose is D 50B ,
90 ≤ D 50B / D 50A x 100 ≤ 110
Satisfy the formula of.

撹拌処理の前後でカルボキシメチルセルロースのメディアン径の変化が少ないことは、乳化物中においてカルボキシメチルセルロースが微細化されすぎないことを意味し、カルボキシメチルセルロースによる乳化安定化効果が保持されやすくなると考えられ、好ましい。したがって、回転数1000〜15000rpm程度のミキサーを用いることは、好ましい態様の1つであるといえる。しかし、これに限定されるものではなく、用途に応じて、高圧ホモジナイザーなどの剪断力の高い装置を用いて乳化を行ってもよい。 The fact that the median diameter of carboxymethyl cellulose does not change much before and after the stirring treatment means that the carboxymethyl cellulose is not too finely divided in the emulsion, and it is considered that the emulsion stabilizing effect of the carboxymethyl cellulose is easily maintained, which is preferable. .. Therefore, it can be said that using a mixer having a rotation speed of about 1000 to 15000 rpm is one of the preferable embodiments. However, the emulsification is not limited to this, and emulsification may be performed using a device having a high shearing force such as a high-pressure homogenizer depending on the application.

以下、本発明を実施例及び比較例をあげてより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、特に断らない限り、部および%は質量部および質量%を示す。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise specified, parts and% indicate parts by mass and% by mass.

(実施例1)
回転数を100rpmに調節した二軸ニーダーに、水酸化ナトリウム20部を水100部に溶解したものとを加え、広葉樹パルプ(日本製紙(株)製、LBKP)を100℃60分間乾燥した際の乾燥質量で100部仕込んだ。30℃で90分間撹拌、混合しマーセル化セルロースを調製した。更に撹拌しつつイソプロパノール(IPA)230部と、モノクロロ酢酸ナトリウム60部を添加し、30分間撹拌した後、70℃に昇温して90分間カルボキシメチル化反応をさせた。カルボキシメチル化反応時の反応媒中のIPAの濃度は、70%である。反応終了後、酢酸でpH7程度になるよう中和し、脱液、乾燥、粉砕して、カルボキシメチル置換度0.24、セルロースI型の結晶化度71%、メディアン径59.0μmのカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を得た。なお、カルボキシメチル置換度、セルロースI型の結晶化度、及びメディアン径の測定方法は、上述の通りである。
(Example 1)
When 20 parts of sodium hydroxide dissolved in 100 parts of water was added to a biaxial kneader whose rotation speed was adjusted to 100 rpm, and hardwood pulp (LBKP manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) was dried at 100 ° C. for 60 minutes. 100 parts were charged by dry mass. Mercerized cellulose was prepared by stirring and mixing at 30 ° C. for 90 minutes. Further, 230 parts of isopropanol (IPA) and 60 parts of sodium monochloroacetate were added with stirring, and after stirring for 30 minutes, the temperature was raised to 70 ° C. and a carboxymethylation reaction was carried out for 90 minutes. The concentration of IPA in the reaction medium during the carboxymethylation reaction is 70%. After completion of the reaction, the reaction was neutralized with acetic acid to about pH 7, deliquesed, dried, and pulverized. Carboxymethyl cellulose having a carboxymethyl substitution degree of 0.24, a cellulose type I crystallinity of 71%, and a median diameter of 59.0 μm. Sodium salt was obtained. The methods for measuring the degree of carboxymethyl substitution, the degree of crystallinity of cellulose type I, and the median diameter are as described above.

得られたカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を水に添加し、カルボキシメチルセルロースの固形分1%(w/v)となるように調整した。得られたカルボキシメチルセルロースと水の混合物を、家庭用のジューサーミキサー(製品名:ミキサー YM-B12D1 メーカー:ハーブリラックス)で、回転数10500rpmで、5分間撹拌処理し、乳化剤とした。得られた乳化剤は、水中にカルボキシメチルセルロースが懸濁している液状の形態であった。 The obtained sodium salt of carboxymethyl cellulose was added to water to adjust the solid content of carboxymethyl cellulose to 1% (w / v). The obtained mixture of carboxymethyl cellulose and water was stirred with a household juicer mixer (product name: mixer YM-B12D1 manufacturer: herb relax) at a rotation speed of 10500 rpm for 5 minutes to obtain an emulsifier. The obtained emulsifier was in a liquid form in which carboxymethyl cellulose was suspended in water.

得られた乳化剤を、水:食用油(キャノーラ油)=50:50(質量比)の混合物に、水と食用油と乳化剤(水及びカルボキシメチルセルロースを含む)との合計に対してカルボキシメチルセルロースの割合が0.5質量%となるように、添加した。ホモミキサー(6000rpm)を用いて5分間撹拌して乳化物を調製し、室温で1週間静置して乳化状態を目視で確認したところ、水系媒体と油系媒体との分離は見られず、乳化を維持していた。 The obtained emulsifier was added to a mixture of water: edible oil (canola oil) = 50:50 (mass ratio), and the ratio of carboxymethyl cellulose to the total of water, edible oil and emulsifier (including water and carboxymethyl cellulose). Was added so as to be 0.5% by mass. When the emulsion was prepared by stirring for 5 minutes using a homomixer (6000 rpm) and allowed to stand at room temperature for 1 week to visually check the emulsified state, no separation between the aqueous medium and the oil-based medium was observed. It maintained emulsification.

(実施例2)
実施例1で得られたカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を、水:食用油(キャノーラ油)=50:50(質量比)の混合物に、水と食用油と乳化剤(水及びカルボキシメチルセルロースを含む)との合計に対してカルボキシメチルセルロースの割合が0.5質量%となるように、添加した。ジューサーミキサー(10500rpm)を用いて5分間撹拌して乳化物を調製し、室温で1週間静置して乳化状態を目視で確認したところ、水系媒体と油系媒体との分離は見られず、乳化を維持していた。
(Example 2)
The sodium salt of carboxymethyl cellulose obtained in Example 1 was added to a mixture of water: edible oil (canola oil) = 50:50 (mass ratio) with water, edible oil and an emulsifier (including water and carboxymethyl cellulose). Addition was made so that the ratio of carboxymethyl cellulose to the total was 0.5% by mass. When the emulsion was prepared by stirring for 5 minutes using a juicer mixer (10500 rpm) and allowed to stand at room temperature for 1 week to visually check the emulsified state, no separation between the aqueous medium and the oil-based medium was observed. It maintained emulsification.

(比較例1)
実施例2のカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩の代わりに、粉末状セルロース KCフロックW-50GK(日本製紙社製、メディアン径45μm)を用いた以外は、実施例2と同様にした。ジューサーミキサーで撹拌したが、水系媒体と油系媒体が相分離したままであり、安定な乳化物は得られなかった。
(Comparative Example 1)
The same procedure as in Example 2 was carried out except that powdered cellulose KC Flock W-50GK (manufactured by Nippon Paper Industries, Ltd., median diameter 45 μm) was used instead of the sodium salt of carboxymethyl cellulose of Example 2. The mixture was stirred with a juicer mixer, but the aqueous medium and the oil-based medium remained phase-separated, and a stable emulsion could not be obtained.

実施例1、2及び比較例1の結果を表1に示す。 The results of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 are shown in Table 1.

Figure 2020182904
Figure 2020182904

Claims (12)

カルボキシメチル置換度が0.20以上であり、かつ、セルロースI型の結晶化度が50%以上であり、メディアン径が10.0〜150.0μmであるカルボキシメチルセルロースを含む乳化剤。 An emulsifier containing carboxymethyl cellulose having a carboxymethyl substitution degree of 0.20 or more, a cellulose type I crystallinity of 50% or more, and a median diameter of 10.0 to 150.0 μm. カルボキシメチルセルロースにおけるカルボキシメチル置換度が0.50以下である、請求項1に記載の乳化剤。 The emulsifier according to claim 1, wherein the degree of carboxymethyl substitution in carboxymethyl cellulose is 0.50 or less. カルボキシメチルセルロースが、水を主とする溶媒下でマーセル化反応を行い、次いで、水と有機溶媒との混合溶媒下でカルボキシメチル化反応を行うことにより製造されたものである、請求項1または2に記載の乳化剤。 Claim 1 or 2 in which carboxymethyl cellulose is produced by carrying out a mercerization reaction under a solvent mainly containing water and then carrying out a carboxymethylation reaction under a mixed solvent of water and an organic solvent. The emulsifier described in. 前記水を主とする溶媒が、水を50質量%より多く含む溶媒である、請求項3に記載の乳化剤。 The emulsifier according to claim 3, wherein the solvent mainly containing water is a solvent containing more than 50% by mass of water. 前記混合溶媒における有機溶媒の割合が、水と有機溶媒との総和に対して、50〜99質量%である、請求項3または4に記載の乳化剤。 The emulsifier according to claim 3 or 4, wherein the ratio of the organic solvent in the mixed solvent is 50 to 99% by mass with respect to the total of water and the organic solvent. さらに水系媒体を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の乳化剤。 The emulsifier according to any one of claims 1 to 5, further comprising an aqueous medium. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の乳化剤を含有する飲食品。 A food or drink containing the emulsifier according to any one of claims 1 to 6. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の乳化剤を含有する化粧品。 A cosmetic product containing the emulsifier according to any one of claims 1 to 6. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の乳化剤を含有する塗料。 A coating material containing the emulsifier according to any one of claims 1 to 6. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の乳化剤を、水系媒体及び油系媒体の混合物に添加して、前記乳化剤、水系媒体、及び油系媒体の混合物を準備する工程、及び
前記乳化剤、水系媒体、及び油系媒体の混合物を撹拌して、水系媒体及び油系媒体が乳化した乳化物を調製する工程、
を含む、乳化物の製造方法。
The step of adding the emulsifier according to any one of claims 1 to 6 to a mixture of an aqueous medium and an oil-based medium to prepare the mixture of the emulsifier, the aqueous medium, and the oil-based medium, and the emulsifier. A step of preparing an emulsion in which an aqueous medium and an oil-based medium are emulsified by stirring a mixture of an aqueous medium and an oil-based medium.
A method for producing an emulsion, including.
前記乳化剤、水系媒体、及び油系媒体の混合物を準備する工程において、前記乳化物におけるカルボキシメチルセルロースの固形分が、0.05〜1.00質量%となるように前記乳化剤を添加することを含む、請求項10に記載の乳化物の製造方法。 The step of preparing a mixture of the emulsifier, the aqueous medium, and the oil-based medium includes adding the emulsifier so that the solid content of carboxymethyl cellulose in the emulsion is 0.05 to 1.00% by mass. The method for producing an emulsion according to claim 10. 前記乳化物を調製する工程において、撹拌を、回転数1000〜15000rpmで1分間以上行うことを含む、請求項11または12に記載の乳化物の製造方法。
The method for producing an emulsion according to claim 11 or 12, wherein in the step of preparing the emulsion, stirring is performed at a rotation speed of 1000 to 15000 rpm for 1 minute or more.
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